大学计算机应用基础

目前，计算机已成为人们不可缺少的工具，它极大地改变了人们的工作、学习和生活方式，成为信息时代的重要标志。同时，掌握计算机的基本使用、能使用计算机处理日常事务已成为现代人必须具备的技能。在具体学习计算机的使用前，需要先简单了解计算机的一些基础知识。了解计算机的发展、应用领域和信息技术的相关概念。了解计算机系统的组成。了解计算机中的数制与字符编码。了解多媒体技术的基础知识。了解计算机的前沿技术。项目导读学习目标项目一小郭从学校毕业后，应聘到“廉美”商场担任行政助理。他的同事王姐由于不懂计算机，经常问他一些关于计算机的问题。例如，计算机是哪年诞生的？计算机经历了哪些发展历程？计算机有哪些特点和分类？计算机主要用在什么地方？平常大家说的信息技术是指什么？为了回答李姐的问题及应对工作的需要，小郭决定“恶补”一下相关知识。◆

任务情景1946年2月，世界上第一台电子计算机ENIAC如图在美国宾夕法尼亚大学诞生。ENIAC的主要元件是电子管，重达30多吨，功率150千瓦，占地约170平方米，用十进制计算，每秒运算5000次加法。它没有今天的键盘、鼠标等设备，人们只能通过扳动其庞大面板上的无数开关向计算机输入信息。◆知识链接◆知识链接ENIAC的诞生奠定了电子计算机的发展基础，开辟了信息时代。自ENIAC诞生以来，计算机技术获得了迅猛的发展。根据计算机所用电子器件的不同，计算机已历经电子管、晶体管、集成电路、大规模及超大规模集成电路4个阶段，如表所示。发展阶段起止年代主要元器件主存储器特点主要应用第一代1946～1957电子管汞延迟线或磁鼓体积庞大、功耗大、运算速度低、可靠性差、价格昂贵科学计算第二代1958～1964晶体管磁芯体积、功耗减小，运算速度提高，价格下降，出现了高级语言科学计算、工程设计第三代1965～1970中小规模集成电路半导体体积、功耗进一步减小，可靠性及运算速度进一步提高，操作系统逐渐成熟，出现了多种应用软件科学计算、工业控制等第四代1971年至今大规模、超大规模集成电路集成度更高的半导体性能大幅度提高，价格大幅度下降，编程语言和软件丰富多彩渗入社会各级领域的应用◆知识链接在第四代计算机的发展过程中，最重要的成就之一表现在微处理器的体积不断减小，集成度不断提高，运算速度越来越快，计算机逐渐向微型机方向发展，从而使计算机逐渐走进办公室、学校和普通家庭。提示说到计算机的发展，就不能不提到美国科学家冯·诺依曼。20世纪30年代中期，冯·诺依曼提出了电子计算机存储程序的理论。直到今天，计算机内部依然采用这种机制，其特点主要体现在以下几个方面：（1）计算机处理的数据和指令一律用二进制数表示。（2）计算机按顺序执行程序。（3）计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备5大部分组成。其中，输入设备用来输入原始数据和指令；控制器按用户输入的指令对计算机的其他部件发出各种控制信号；运算器用来对数据进行运算；存储器用来存储数据处理前和处理后的结果；输出设备用来将计算结果输出。◆知识链接二、计算机的特点和分类计算机的特点计算机的特点概括起来有如下几点：运算速度快：计算精度高：计算机的运算速度通常用计算机每秒执行加法的次数或平均每秒执行指令的条数来衡量。运算速度快是计算机的一个突出特点，目前世界上已有超过每秒亿亿次运算速度的计算机。计算机的运算精度取决于其采用的机器码的字长。计算机的字长越长，所能表达的数字的有效位就越多，其运算精度就越高。目前，常见的计算机字长有16位、32位、64位等，其计算机精度远远高于一般的计算器。12◆知识链接存储功能强：具有逻辑判断能力：计算机能存储大量的数字、文字、图像、视频、声音等各种信息。计算机强大的存储力不仅表现在容量大，还表现在“持久”。对于需要长期保存的数据，无论是以哪种文件形式，它都能长期保存。除了计算功能外，计算机还具备分析、比较等逻辑判断能力。高级计算机还具有推理、诊断和联想等模拟人类思维的能力。354自动化工作能力强：计算机内部的操作运算是根据人们预先编制的程序自动控制执行的，工作过程完全自动化，不需要人的干预，而且可以反复进行。◆知识链接计算机的分类计算机发展到今天，已是琳琅满目、种类繁多，划分种类的标准也很多。如果按照计算机的用途，可将其分为专用计算机和通用计算机。其中，专用计算机是指为某种特殊需要而设计的计算机，如计算导弹弹道的计算机；通用计算机是指各行业、各种工作环境都能使用的计算机，目前市场上销售的计算机大多数都是通用计算机。◆知识链接如果按照计算机的性能、规模和处理能力，可将其分为巨型机、大型机、小型机与微型机等。下面分别介绍。巨型机：巨型机（如图）又称超级计算机，是功能最强、速度最快、处理能力最强的计算机，主要用于解决诸如气象、太空、能源、医药等尖端科学研究和战略武器研制中的复杂计算。巨型机的研制水平已成为衡量一个国家经济水平与科技水平的重要标志。在2016年和2017年公布的全球超级计算机500强榜单中，我国研制的“神威·太湖之光”以每秒9.3亿亿次的浮点运算速度夺得冠军。◆知识链接大型机：大型机（如图）虽然在量级上不及巨型计算机，但也有很高的运算速度和很大的存储量，适用于政府部门或大型企业（如银行），主要用于进行复杂事务处理、海量信息管理、大型数据库管理和数据通信等。目前，生产大型机的厂商主要有美国的IBM公司和DEC公司，以及日本的富士通公司等。◆知识链接小型机：小型机是指性能和价格介于微型机服务器和大型机之间的一种高性能计算机。其特点是结构简单、可靠性和维护费用低。目前，小型机已被微型机取代。微型机：微型计算机简称微机，是当今使用最普及的一类计算机，其特点是体积小、功耗低、功能多、性价比高。微型机按结构和性能的不同，又可分为单片机、单板机、个人计算机（PC）、工作站和服务器等几种类型。其中，个人计算机包括台式计算机见左图、笔记本电脑见右图、一体机和平板电脑等类型。◆知识链接三、计算机的应用领域计算机问世之初，主要用于数值计算，“计算机”也因此得名。随着计算机技术的发展，它的应用范围不断扩大，不再局限于数值计算而广泛地应用于数据处理、自动控制、计算机辅助、人工智能、多媒体技术、计算机网络等领域。科学计算又称数值计算，它是计算机最早的应用领域，是指使用计算机完成科学研究和工程技术中所提出的数学问题的计算。这类计算往往公式复杂、难度很大，用一般计算工具或人力难以完成。例如，气象预报需要求解描述大气运动规律的微分方程，发射导弹需要计算导弹弹道曲线方程，这些都需要利用计算机的高速而精确的计算才能完成。科学计算◆知识链接数据处理是指利用计算机管理、加工各种数据资料，从而使人们获得有用信息的过程。例如，企业管理、物资管理、报表统计、账目计算和信息检索等都属于数据处理。如图所示为某企业的信息管理系统。数据处理◆知识链接过程控制是指利用计算机检测生产过程或其他过程，并自动控制设备的运行状态。利用计算机进行过程控制，可以提高生产的自动化水平，从而改善劳动条件、提高产品质量及合格率。例如，在汽车工业方面，利用计算机控制机床，进而控制整个装配流水线，可以实现精度高、形状复杂的零件自动化加工。过程控制◆知识链接计算机辅助包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和计算机辅助教学（CAI）等。其中，计算机辅助设计是指利用计算机帮助设计人员进行工程设计；计算机辅助制造是指利用计算机进行生产设备的管理、控制和操作，它对提高产品质量、降低生产成本和缩短生产周期等起到了积极的作用；计算机辅助教学是指利用计算机来辅助完成教学计划或模拟某个实验过程，它不仅能减轻教师的负担，还能激发学生的学习兴趣，提高教学质量。计算机辅助◆知识链接多媒体（Multimedia）是文本、图形、图片、音频、动画和影片等各种媒体的组合物。近些年来，多媒体技术被广泛应用于医疗、教育、商业、军事、出版等领域。如图所示为某款香水的多媒体视频截图。多媒体应用◆知识链接人工智能（ArtificialIntelligence，简称AI）是指让计算机模拟人类的某些智力能力，使其具有人的感知能力，能够看、听，并自动学习知识；具有人的思维能力，能够判断、分析、推理和决策，能够自动根据外界情况来执行某些任务。如图所示为利用人工智能技术研制的机器人。人工智能◆知识链接计算机网络是现代计算机技术与通信技术高度发展和密切结合的产物，它利用通信设备和线路将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统互连起来，实现网络中资源共享和信息传递。例如，全世界最大的计算机网络Internet（因特网）把整个地球变成了一个小小的村落，人们可以方便地在网上查询信息、下载资源、通信、学习、娱乐和买卖东西等。计算机网络◆知识链接四、计算机的发展趋势计算机的发展主要呈现5种趋向：巨型化、微型化、网络化和智能化。指发展高速度、大存储量和强功能的巨型计算机。这是天文、气象、地质、核反应、航天飞机和卫星轨道计算等尖端科学技术的需要。这些领域往往需要进行大量的数据处理和运算，需要高性能的计算机才能完成。指进一步提高集成度，利用高性能的超大规模集成电路研制性能更加优良、运行更加稳定、价格更加低廉、整机更加小巧的微型计算机。微型化巨型化◆知识链接指把各自独立的计算机用通信线路连结起来，形成各计算机之间可以相互通信并能共享彼此资源的网络系统。网络化能够使计算机的软、硬件资源得到充分利用并扩大计算机的使用范围，为用户提供方便、及时、可靠的信息服务。指让计算机具有模拟人的感觉能力和思维能力。智能化使计算机突破了“计算”这一初级的含意，从本质上扩充了计算机的能力。智能化网络化◆知识链接五、信息技术的相关概念以计算机技术、通信技术和网络技术为核心的信息技术深入影响了人类社会的各个领域，对人类的生活和工作方式产生了巨大的影响。1．信息与数据信息是人们对客观事物的感觉、认识和描述。在日常生活中使用“数据”和“信息”这两个词时并不严格区分，但这两个术语是有区别的。数据是信息的表现形式和载体，信息是有用的、经过加工的数据，代表数据的含义。人们通常将信息转化为数据以便于保存和处理。例如，信息在计算机中都是以二进制形式来储存的。◆知识链接2．信息技术信息技术是指对信息进行采集、传输、存储、处理和表示的各种技术的总称，包括传感技术、通信技术、计算机技术、微电子技术、网络技术、控制技术和显示技术等。其中，传感技术、通信技术、计算机技术被称为信息技术的三大支柱。◆知识链接3．信息社会信息社会也称信息化社会，是脱离工业化社会以后，信息起主要作用的社会。所谓信息社会，是以电子信息技术为基础，以信息资源为基本发展资源，以信息服务性产业为基本社会产业，以数字化和网络化为基本社会交往方式的新型社会。在信息化社会中，人类借助计算机和通信技术的运用，其处理信息的能力和传输信息的速度得到快速提高。信息社会的交流在很大程度上围绕信息网络及其服务中心开展，因此，信息网络已成为信息化社会的基础设施。◆知识链接进入21世纪后，世界各国都在加强信息化建设，而信息化建设又推动了计算机技术、通信技术及传感技术的发展与信息化社会的发展，从而产生了移动互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等新技术和应用，彻底改变了人们的工作、学习和生活方式。如今，计算机技术水平的高低是衡量信息化社会人才素质的重要标志，计算机文化的普及程度也标志着一个国家的综合发展水平，并将影响整个国家的信息化进程。因此，只有掌握计算机技术与计算机文化，才能真正适应信息化社会的建设需要，才能创造出更加灿烂辉煌的人类文明。◆知识链接4．信息安全现代信息技术为人类带来了高效、方便的信息服务，同时也带来一系列的问题，如隐私权受侵问题、知识产权问题和信息安全问题等。其中，信息安全包括信息本身的安全和信息系统的安全。可从以下几个方面来理解信息安全和加强信息安全意识。◆知识链接计算机安全：信息系统安全：国际标准化委员会对计算机安全的定义是“为数据处理系统和采取的技术的和管理的安全保护，保护计算机硬件、软件和数据不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改和显露。”计算机安全中最重要的是存储数据的安全，其面临的主要威胁包括计算机病毒、非法访问、计算机电磁辐射和硬件损坏等。指信息系统（包括信息网络）中的硬件、软件和数据要受到保护，不能遭到破坏或泄露，以确保信息系统能够持续、可靠地运行，信息服务不中断。<>>法律保护：为了加强对计算机信息系统的安全保护和安全管理，我国先后制定了多部关于信息安全的法律法规，包括《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》《互联网信息服务管理办法》和《信息网络传播权保护条件》等。◆课堂讨论2计算机有哪些应用领域？1计算机的发展经历了几代？每代使用的主要元器件是什么？4想象一下，未来的计算机可能具备哪些功能？3按照计算机的性能、规模和处理能力，可将计算机分为哪些类型？5信息和数据的区别是什么？如何理解信息社会？如何确保信息安全？◆

任务情景小郭所在的单位由于业务扩展，需要购买几台新电脑，上级将此任务交给了小郭。小郭知道，要选购一台合适的电脑，首先需要对计算机系统的组成、计算机的硬件和软件、计算机的主要性能指标等有一定的了解。下面，我们与小郭一起完成这项任务。◆

知识链接现代计算机系统由硬件和软件两大部分组成。硬件是指直观的机器部分，以台式计算机为例，它包括主机、显示器、键盘和鼠标等设备，如图所示；软件是相对于硬件而言的，是指为计算机运行工作服务的各种程序、数据及相关资料。计算机硬件和软件相辅相成，缺一不可。没有软件的计算机就像是一具僵硬的躯壳，无法为我们做任何事情；同样，如果没有硬件的支持，软件将无处安身。一、计算机系统组成概述◆

知识链接计算机系统的组成如图所示。◆

知识链接计算机的硬件由主机和外部设备组成。其中，主机是对机箱和机箱内所有计算机配件的总称，这些配件包括主板、CPU、存储器（内存和硬盘）、光驱和显卡等。如左图和如右图所示分别是主机外部和主机内部的结构。外部设备由输入设备、输出设备和其他设备组成。二、计算机硬件系统◆

知识链接1主板又称母板，它是一块印刷电路板，是计算机其他组件的载体，在各组件中起着协调工作的作用，如图所示。主板主要由CPU插槽、总线及总线扩展槽（如内存插槽、显卡插槽和PCI扩展槽）、输入输出（I/O）接口、缓存、电池及各种集成电路等组成。主板◆

知识链接总线用于在计算机的各个部件之间传输信息；总线扩展槽用来连接计算机的内存、显卡等部件。总线按传输信息的不同分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来在设备之间传输数据、地址和控制信息。总线和总线扩展插槽输入输出接口主要用来连接计算机的各种外设，包括PS/2接口（用来连接鼠标和键盘）和USB接口等。其中，USB接口是电脑中最常用的接口，可以用来连接键盘、鼠标、打印机、扫描仪、摄像机、数码相机、优盘等设备，具有传输数据的速度快，可在开机状态下插拔（即热插拔）设备等优点。输入输出（I/O）接口◆

知识链接2CPU是CenterProcessingUnit的缩写，中文名称为“中央处理器”，其外观如图所示。它包括运算器和控制器两部分，是计算机最核心的组成部分。其中，运算器的作用是执行指令进行算术运算和逻辑运算；控制器的作用是控制计算机各部件协调地工作。CPU的速度主要取决于其主频、核心数和高速缓存容量。主频一般以GHz为单位，表示每秒运算的次数。主频越高，计算机的运算速度越快。目前，主流CPU的核心数都为双核或以上，主频都为2GHz以上。CPU◆

知识链接3存储器是计算机中用来存储指令和数据的部件。按照存储器和CPU的关系，可以将其分为内存储器（也称为主存储器）和外存储器（也称为辅存储器）。内存储器根据其作用的不同又分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。通常说的内存如图便是随机存储器（RAM），它的特点是可读可写，主要用于临时存储程序和数据，关机后在其中存储的信息会自动消失。内存储器◆

知识链接只读存储器（ROM）的特点是只能读出信息，不能写入信息，它通常是主板厂家固化在主板上的一块芯片，其中存储的是计算机的自检程序及输入输出程序等系统服务程序，这些信息可以永久保存而不受断电影响。在计算机中，除CPU、主板外，内存的优劣与容量是决定计算机性能的另一个重要因素。目前，主流内存的容量有4GB、8GB、16GB等。◆

知识链接4外存储器包括硬盘、光盘、优盘和移动硬盘等，它们是计算机的辅助存储设备。外存储器硬盘固定在主机箱内，并通过主板的SATA接口与主板连接，是计算机最主要的外存储器，计算机中的大多数文件都存储在硬盘中。例如，为计算机安装操作系统及应用软件，实际上就是将相关文件“复制”到硬盘。此外，对于一些有价值的图像、文档等，也通常将其保存在硬盘中。◆

知识链接硬盘主要有机械硬盘（HDD，见图）和固态硬盘（SSD）两种类型。机械硬盘采用磁性碟片来存储数据，其特点是存储容量大但读写速度慢；固态硬盘采用闪存颗粒来存储数据，其特点是存储容量小但读写速度快。目前，主流机械硬盘的存储容量有1TB，2TB，4TB，6TB等；主流固态硬盘的存储容量有240GB、480GB、720GB等。◆

知识链接光盘用来存储需要备份或移动的数据。常见的光盘分为CD、DVD、BD几种类型：CD光盘的容量一般为650MB；DVD光盘的容量一般为4.7GB或更大；BD光盘即蓝光光盘，是目前最先进的大容量光盘，存储容量为25GB或更大。根据其使用特点，光盘又分为只读光盘和刻录光盘两种类型。只读光盘（CD-ROM和DVD-ROM）只能从中读取信息而不能写入信息，通常这些信息是由厂家预先写入；刻录光盘分为一次性写入光盘（CD-R和DVD-R）和可擦写光盘（CD-RW和DVD-RW），用户可将信息刻录（写入）到此类光盘中，其中可擦写光盘可多次擦除和写入信息。◆

知识链接光驱用来读取或写入光盘数据，如图所示。目前的光驱都为DVD光驱，可以读取CD和DVD光盘数据。有一类光驱被称为刻录机，它具有读取和写入光盘数据的功能。◆

知识链接可移动存储设备包括U盘和移动硬盘等。其中，U盘是一种小巧玲珑、易于携带的移动存储设备，其通过USB接口与计算机连接，如图左所示；移动硬盘由普通硬盘和硬盘盒组成。硬盘盒除了起到保护硬盘的作用外，更重要的作用是将硬盘的SATA接口转换成可以热插拔的USB或其他标准接口与计算机连接，从而实现移动存储，如图右所示。◆

知识链接5早期显卡的作用是将CPU处理过的信息转换成字符、图形和颜色等传送到显示器上显示；后来，显卡拥有了独立的图形处理功能，所以也可以称其为图形加速卡。显卡分为独立显卡和集成显卡两种类型。独立显卡如图所示，它插在主板的显卡插槽上，比集成显卡具有更好的性能；集成显卡是指集成在CPU中的一块显示芯片，由主板提供与显示器连接的接口。衡量显卡性能的参数主要有显示芯片类型和显存大小等。显卡◆

知识链接6输入设备是用户向计算机输入各种信息（如文字、数字、指令等）的设备。计算机最基本的输入设备是键盘和鼠标，如图所示。其他常见的计算机输入设备还有扫描仪、手写板、麦克风等。输入设备◆

知识链接12键盘是计算机最基本的输入设备，用于向计算机输入字符和命令。键盘与主机的连接方式有通过PS/2接口连接、通过USB接口连接和无线连接3种方式。鼠标也是计算机最基本的输入设备，用于向计算机输入各种命令，它一般由左键、滚轮和右键组成。鼠标与主机的连接方式也有通过PS/2接口连接、通过USB接口连接和无线连接3种方式。键盘鼠标◆

知识链接7输出设备用于将计算机的各种计算结果转换成用户能够识别的数字、字符、图像、声音等形式并输出。计算机最基本的输出设备是显示器，如图所示。其他常见的输出设备还有音箱、打印机、投影仪、绘图仪等。输出设备◆

知识链接显示器目前主流显示器都为液晶显示器（LCD），根据屏幕对角线长度可分为21英寸、23英寸和27英寸等规格。显示器主要通过主机箱背后显卡的DVI或VGA接口与显卡连接。打印机打印机是一种将计算机中的信息输出到纸张等介质上的输出设备，如图所示。常见的打印机按工作原理分为针式打印机（主要用来打印票据）、喷墨打印机的激光打印机3种；按输出色彩可分为黑白打印机和彩色打印机两种。◆

知识链接软件是指为计算机运行工作服务的各种程序、数据及相关资料。软件是计算机的灵魂，是计算机具体功能的体现，要让计算机为我们工作，必须在计算机中安装相应的软件。一台没有安装软件的计算机无法完成任何有实际意义的工作。计算机软件主要分为系统软件和应用软件两大类，下面分别进行介绍。三、计算机软件系统1．系统软件系统软件是管理和控制计算机软、硬件资源的软件，它的功能是使计算机能够正常工作或具备解决某些问题的能力。系统软件包括操作系统、数据库管理系统和语音处理程序。◆

知识链接操作系统是控制和管理计算机软、硬件资源的平台。它在计算机系统中占有特殊的地位，计算机需要安装操作系统才能正常工作。这是因为，一方面，用户需要通过操作系统去操作计算机，合理、有效地利用各种资源，而不必去直接操作计算机的硬件；另一方面，计算机中所有其他软件都建立在操作系统的基础上，并得到它的支持与服务。常见的操作系统有Windows，Linux等。其中，Windows是最常用的操作系统，包括包括WindowsXP、Windows7、Windows8和Windows10等版本。操作系统。1数据库管理系统是用户建立、使用和维护数据库的软件，简称DBMS。目前，常用的数据库管理系统有VisualFoxPro，Sybase，Oracle，MySQL和SQLServer等。数据库管理系统。2◆

知识链接人们利用计算机来解决具体的问题，是通过一连串的指令来实现的，一串指令的有序集合就是程序。程序设计语言是用来编制各种程序所使用的计算机语言，它包括机器语言、汇编语言及高级语言等。例如，VisualBasic（简称VB），C++，C#和Java等都是高级语言。机器语言是可以直接在计算机上执行的程序，而汇编语言和高级语言需要翻译成机器语言后才能在计算机上执行。语言处理程序的作用就是将高级语言或汇编语言编写的程序翻译成计算机能执行的程序，它包括编译程序和解释程序等。语言处理程序。3◆

知识链接2．应用软件应用软件运行在操作系统之上，是为了解决用户的各种实际问题而编制的程序及相关资源的集合，如办公软件Office，图像处理软件Photoshop，动画制作软件Flash，工程绘图软件AutoCAD，杀毒软件360，压缩/解压缩软件WinRAR等。◆

知识链接一般情况下可参照以下几项指标来评价计算机的性能。四、计算机的主要性能指标即CPU的时钟频率，是指计算机CPU在单位时间内发出的脉冲数目，它在很大程度上决定了计算机的运行速度。主频的单位是兆赫兹（MHz）。指CPU一次能处理的二进制数据的位数。字长都是字节的1、2、4、8倍，如8位、16位、32位等，目前64位计算机已基本普及。通常所说的计算机运算速度（平均运算速度）是指计算机每秒钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令/秒”（MIPS）来描述。它分为内存容量和外存容量。内存容量的大小反映了计算机即时存储信息的能力；外存容量越大，可存储的信息就越多，可安装的应用软件就越丰富。◆任务实施——观看“组装计算机”视频组装计算机的流程如表所示，详细操作步骤请扫描右侧二维码。有条件的读者可根据视频中的操作自己动手组装计算机。操作流程安装主机安装CPU安装内存把主板装到机箱中安装硬盘安装光驱安装显卡安装声卡/网卡及其他扩展卡安装电源，连接电源线及数据线连接主机与外部设备连接键盘、鼠标连接网络接口连接音频接口连接显示器连接主机及显示器电源通电自检组装计算机视频◆课堂讨论2计算机软件分为哪几种类型？1如何选购品牌计算机？需要注意哪些参数？◆

任务情景小郭知道，利用计算机可以采集、存储和处理各种信息，也可将这些信息转换成用户可以识别的文字、图像、声音或视频等进行输出。但他想知道，这些信息在计算机内部是如何表示和存储的？下面，我们和小郭一起学习这方面的知识。◆

知识链接数制也称计数制，是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。在日常生活中，我们通常以十进制进行计数。除了十进制计数，还有许多非十进制的计数方法。例如，计时，60秒为1分，60分为1小时，用的是六十进制计数。计算机能极快地进行运算，其内部并不像人类在实际生活中使用的十进制，而是使用只包含0和1两个数值的二进制；有时为了书写和表示方便，还会用到八进制数和十六进制数。文字、数字、图像、声音、视频及动画等数据均是以二进制形式存储在计算机中。一、计算机中的数制◆

知识链接提示一般情况下，我们在数字的后面用特定的字母（下标）来表示该数的进制，表示方法为：B表示二进制；D表示十进制（D可省略）；O表示八进制；H表示十六进制。例如，二进制数101120表示为（101120）B。◆

知识链接无论使用哪一种进位计数制，数值的表示都包含两个基本要素：基数和各位的“位权”。基数是一个进位计数制允许选用的基本数字符号的个数。一般而言，r进制数的基数为r，可供选用的计数符号有r个，分别为0～(r－1)，每个数位计满r就向其高位进1，即“逢r进一”。例如，十进制数的基数为10，可供选用的计数符号有10个，分别为0～9，每个数位计满10就向其高位进1，即逢十进一；二进制的基数为2，只有0和1两个符号，计数规则是逢二进一；十六进制中，数用0，1，…，9和A，B，…，F（或a，b，…，f）16个符号来描述，计数规则是逢十六进一。二、数制的转换方法◆

知识链接“位权”又简称“权”，是指一个进位计数制中，各位数字符号所表示的数值等于该数字符号值乘以一个与该数字符号所处位置有关的常数。位权的大小是以基数为底，数字符号所处位置的序号为指数的整数次幂。各数字符号所处位置的序号计法为：以小数点为基准，整数部分自右向左依次为0，1，…递增，小数部分自左向右依次为-1，-2，…递减。例如，将十进制数385.26按权展开，为3×102+8×101+5×100+2×10–1+6×10–2，即3的位权是102，8的位权是101，5的位权是100，2的位权是10–1，6的位权是10–2。虽然不同进制数之间的转换过程是计算机自动完成的，但我们仍有必要了解不同进制数之间的转换方法。◆

知识链接1．其他进制转换为十进制【例1-1】N=(10110.101)B=(22.625)D按权展开N=1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=16+0+4+2+0+0.5+0+0.125=(22.625)D【例1-2】N=(654.23)O=(428.296875)D按权展开N=6×82+5×81+4×80+2×8-1+3×8-2=384+40+4+0.25+0.046875=(428.296875)D【例1-3】N=(3A6E.5)H=(14958.3125)D按权展开N=3×163+10×162+6×161+14×160+5×16-1=12288+2560+96+14+0.3125=(14958.3125)D方法是：将其他进制按权位展开，然后各项相加，就得到相应的十进制数。◆

知识链接2．十进制转二进制整数部分的转换采用“除r取余法”。例如，为了把十进制数转换成相应的二进制数，只要把十进制数不断除以2，并记下每次所得余数，所有余数按与所得到的相反次序排列即为相应的二进制数。小数部分的转换则采用“乘r取整法”，并将所得数按顺序排列。◆

知识链接【例1-4】N=(43.625)D=(101011.101)B将43.625的整数部分和小数部分分开处理：◆

知识链接3．二进制、八进制、十六进制之间的转换由于二进制、八进制、十六进制之间存在特殊的关系：81=23，161=24，即1位八进制数据相当于3位二进制数，1位十六进制数相当于4位二进制数，因此转换比较容易，对照表进行转换即可。十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000091001119111110101012A212211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E61106615111117F711177161000020108100010817100012111◆

知识链接其中：将二进制数转换成八进制数的方法是：将二进制数以小数点为界，分别向左、向右进行3位分组（不足3位补无效0），再将每组二进制换算为十进制数并数依次排列即可。【例1-5】二进制转换成八进制将八进制数转换成二进制数的方法：以小数点为界，分别向左、向右将每一位八进制数转换成相应的3位二进制数（不足3位补无效0），再将每组二进制数依次排列即可。◆

知识链接将二进制数转换成十六进制数的方法是：将二进制数以小数点为界，分别向左、向右进行4位分组（不足4位补无效0），再将每组二进制换算为十进制数并数依次排列即可。【例1-6】二进制转换成十六进制将十六进制数转换成二进制数的方法是：以小数点为界，分别向左、向右将每一位十六进制数转换成相应的4位二进制数（不足4位补无效0），再将每组二进制数依次排列即可。◆

知识链接无论是数值数据还是非数值数据，计算机内部都会采用一定的编码标准先将这些数据转换成二进制数，再进行下一步运算。例如，当用户输入一个字符时，系统先将用户输入的字符按其编码标准自动转换为相应的二进制形式存入计算机存储单元中，再由系统自动将二进制数值转换成可视的信息显示出来。字符编码标准主要有以下几种。三、字符编码◆

知识链接1．ASCII码目前，计算机使用最广泛的字符编码是ASCII码（美国标准信息交换码）。ASCII码包括32个通用控制字符、10个十进制数码、52个英文大小写字母和34个专用符号，共128（即27）个元素，故需要用七位二进制数b7b6b5b4b3b2b1进行编码，以区分每个字符，如下表所示。七位ASCII码被称为标准ASCII码。下表中每个字符都对应一个数值，称为该字符的ASCII码值。通常使用一个字节（即8个二进制位）表示一个ASCII码字符，并规定其最高位总是0。例如，数字“0”的ASCII码值为00110000B，字母“A”的ASCII码值为01000001B。◆

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b7-b5b4-b10000010100111001011101110000NULDLESP0@P`p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB‘7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS.>N^n~1111SIUS/?O_oDel◆

知识链接2．汉字编码从汉字编码的角度看，计算机对汉字信息的处理过程实际上是各种汉字编码间的转换过程。这些编码主要包括汉字外码、汉字交换码、汉字机内码和汉字字形码等。汉字外码也叫汉字输入码，是用键盘将汉字输入到计算机中的编码方式。目前常用的输入码有拼音码、五笔字型码、自然码、表形码、认知码、区位码和电报码等。一种好的输入码应具有编码规则简单、易学好记、操作方便、重码率低、输入速度快等优点。（1）汉字外码汉字交换码是汉字信息处理系统之间或者通信系统之间进行信息交换的汉字代码，简称交换码。我国制定颁布了《国家标准信息交换用汉字编码字符集（基本集）》（GB2312－80），所以汉字交换码也称为国标码。国标码中收集了682个常用图形符号（如：序号、数字、罗马数字、英文字母、日文假名、俄文字母、汉语注音等）和6763个汉字。这些汉字分为两级：第一级包括常用汉字3755个，按拼音排序；第二级包括一般汉字3008个，按部首排序。（2）汉字交换码◆

知识链接汉字机内码是在计算机内部存储、处理汉字的代码。每一个汉字输入计算机后就转换为机内码，然后才能在计算机中存储和处理。（3）汉字机内码汉字字形码是汉字的输出码。输出汉字时都采用图形方式，无论汉字的笔画多少，每个汉字都可写在同样大小的方块中。通常用16×16点阵来显示汉字。（4）汉字字形码◆

知识链接如前所述，计算机中的数据，包括文字、数字、图像、声音、视频及动画等，在计算机中都是用二进制形式表示和存储的，其最基本的存储单位是“位”和“字节”。四、计算机中数据的存储单位位（bit）：一个二进制位称为比特，用“b”表示。它是计算机中存储数据的最小单位。一位可以表示“0”或“1”。字节（byte）：八个二进制位称为字节，用“B”表示。它是数据处理和数据存储的基本单位，如一个英文字母占一个字节，一个汉字占两个字节。此外，计算机中通常用KB、MB、GB或TB表示存储设备的容量或文件的大小，它们之间的换算关系如下：1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB◆

任务实施0102分别将二进制数11010111、八进制数254和十六进制数100H转换为十进制数。03将二进制数1001010.101转换为十进制数。将二进制数10111011.111101分别转换成八进制数和十六进制数。◆课堂讨论2汉字外码的作用是什么？1ASCII码可对哪些字符进行编码？数字“5”的ASCII码值为多少？多媒体在我们的生活中无处不见，无论是使用计算机观看影片，听音乐，制作文档，处理图像、音频和视频，还是通过Internet与他人进行视频聊天，召开视频会议……它们都属于多媒体技术的范畴。小郭在以后的工作中经常要为公司制作一些多媒体作品，如商品照片和视频等，因此，他需要了解多媒体的相关知识。下面，便与小郭一起学习这方面的知识。◆

任务情景◆

知识链接多媒体在计算机信息领域中泛指一切信息载体，如文字、图形、图像、音频、视频和动画等。多媒体技术是指利用计算机对以上媒体进行采集、编辑、存储等综合处理的技术，它具有集成性、多样性、实时性和交互性等特点。一、多媒体与多媒体技术◆

知识链接常见的多媒体输入/输出设备见表所示。二、多媒体输入/输出设备名称图例名称图例输入设备数码摄像机

数码相机摄像头麦克风

录音笔

扫描仪

刻录机

手写板

输出设备打印机

投影仪◆

知识链接随着多媒体技术的不断发展，它的应用领域也越来越广泛。表列举了多媒体技术的一些典型应用领域。三、多媒体技术的应用应用领域说明图例娱乐、教育、医疗、办公看电子书、看电影/电视、听音乐、玩游戏、多媒体教学、远程教育、远程诊断、自动化办公、视频会议等平面设计广告设计、商标设计、包装设计、海报设计、插画设计、宣传册设计、装饰装潢设计、网页设计、商品照片处理、电子相册制作等

动画设计二维动画设计、三维动画设计等

影视制作影视广告制作、企业或产品宣传片制作、影视特效制作、电视栏目包装等◆

任务实施使用光影魔术手处理图片下面使用光影魔术手对素材图片进行裁剪、调整其亮度和对比度，以及为其添加文字和边框等。详细操作步骤请扫描右侧二维码。图片处理◆

任务实施使用格式工厂转换视频格式随着多媒体技术的发展，产生了多种多样的媒体文件格式，不同格式的文件一般不可能适应所有的电子设备。在这种情况下，就需要对媒体文件格式进行转换。下面以利用格式工厂将AVI格式的视频转换为MP4格式，并截取其中的视频片段为例，学习转换视频文件格式和剪辑视频的方法。详细操作步骤请扫描右侧二维码。格式转换◆课堂讨论2多媒体技术有哪些应用？1常见的多媒体设备和软件有哪些？◆

任务情景随着信息技术的飞速发展，近两年来，小郭经常听到一些热词，如大数据、云计算、人工智能、AR和VR等，并且感觉它们正逐渐走进我们的生活。下面，我们和小郭一起学习这方面的知识。◆

知识链接大数据（BigData）也称海量数据或巨量数据，是指数据量大到无法利用传统数据处理技术在合理的时间内获取、存储、管理和分析的数据集合。“大数据”一词除用来描述信息时代产生的海量数据外，也被用来命名与之相关的技术、创新与应用。大数据被称为21世纪的石油和金矿。其具有海量的数据规模（Volume）、快速的数据流转（Velocity）、多样的数据类型（Variety）和价值密度低（Value）四大特征，简称4V。详细请扫描右侧二维码。一、大数据大数据海量的数据规模（Volume）2004年，全球数据总量为30EB，2005年达到50EB，2015年达到7900EB。根据国际数据资讯（IDC）公司监测，全球数据量大约每两年翻一番，预计到2020年，全球将拥有35ZB的数据（1PB=1024TB；1EB=1024PB；1ZB=1024PB）。提示大数据是随着互联网（尤其是移动互联网）的普及和物联网的广泛应用而产生的。在互联网中，人人都成为数据制造者。例如，在社交网络媒体上发表文章、上传照片和视频，在购物网站购物，利用搜索引擎搜索信息，利用支付宝或微信付费，都会产生大量的数据。据统计，一天内，互联网产生的全部数据至少刻满1.68亿张DVD光盘。此外，在物联网中，各类传感设备、监控设备等每天也会产生大量的数据。1◆

知识链接2快速的数据流转（Velocity）指数据产生、流转速度快，而且越新的数据价值越大。这就要求对数据的处理速度也要快，以便能够及时从数据中发现、提取有价值的信息。3多样的数据类型（Variety）指数据的来源及类型多样。大数据的数据类型除传统的结构化数据外，还包括大量非结构化数据。其中，10%是结构化数据；90%是非结构化数据。◆

知识链接4数据价值密度低（Value）指数据量大但价值密度相对较低，挖掘数据中蕴藏的价值犹如沙里淘金。大数据的核心在于挖掘数据中蕴藏的价值。例如，通过对大量数据的分析和挖掘来预测行业发展趋势、做精准营销、优化生产流程等。提示结构化数据是指可以使用二维表结构来表示的数据，一般使用传统的关系数据库进行存储和管理；非结构化数据是指数据结构不规则，不方便用二维表来表示的数据，包括各类文档、网页、图像、音频、视频等。根据大数据的处理流程，可将其关键技术分为数据采集、数据预处理、数据存储与管理、数据分析与挖掘、数据可视化展现等技术。◆

知识链接◆

知识链接云计算（CloudComputing）既是一种计算机创新技术，也是一种IT服务模式。它将计算任务分布在互联网上大量计算机（通常是一些大型服务器集群）构成的资源池中，并将资源池中的资源（计算力、存储空间、带宽、软件等）虚拟成一个个可任意组合、可大可小的资源集合，然后以服务的形式提供给用户使用。详细请扫描右侧二维码。二、云计算云计算◆

知识链接传统模式下，企业建立一套IT系统（如网站、信息管理系统）不仅需要购买各种软硬件（如服务器），还需要专门的人员进行部署和维护。当企业规模扩大时还要继续升级软硬件以满足需要。而利用云计算，企业无需再购买和部署这些资源，只要按需购买云计算服务商提供的计算力、存储空间或应用软件即可，从而降低成本，提高效率。有人将这种改变形象地比喻为从单台发电机的自我供电模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算力也可以作为一种商品进行流通，就像电、煤气和自来水一样，取用方便，按使用量付费且费用低廉。◆

知识链接4321资源的池化和透明化以网络为中心需求服务自助化资源配置动态化根据消费者的需求动态划分或释放不同的物理和虚拟资源。当增加一个需求时，可通过增加可用的资源进行匹配，实现资源的快速弹性提供；当用户不再使用这部分资源时，可释放这些资源。云计算为客户提供自助化的资源服务，用户无需同提供商交互就可自动得到自助的计算资源能力。同时云系统为客户提供一定的应用服务目录，客户可采用自助方式选择满足自身需求的服务项目和内容。云计算的组件和整体构架由网络连接在一起并存在于网络中，同时通过网络向用户提供服务。用户可借助不同的终端设备使用云计算的服务，从而使得云计算的服务无处不在。对云服务的提供者而言，各种底层资源（计算、储存、网络等）的边界被打破，所有的资源可以被统一管理和调度，成为所谓的“资源池”，从而为用户提供按需服务；对用户而言，这些资源是透明的，无限大的，用户无须了解其内部结构，只关心自己的需求是否得到满足即可。总的来说，云计算具有以下几个主要特征：◆

知识链接云计算包括3种服务方式：IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）和SaaS（软件即服务）。IaaS、PaaS和SaaS分别在基础设施层、软件开放运行平台层和应用软件层实现。目前，大数据和云计算在各行各业的应用无处不在，包括电商、金融、通信、物流、医疗、教育、农业、工业制造、城市管理等。◆

知识链接提示大数据和云计算两个词经常一起出现，那么二者是什么关系呢？大数据和云计算的关系从技术上来看，就像一枚硬币的正反面一样密不可分。由于大数据需要使用大量的计算机进行处理，如果由企业自己部署这些硬件设备和软件，不仅投入成本高、技术难度大，而且会造成资源浪费，因此最好的措施是依托云计算进行处理；反过来，如果没有大数据，云计算的用武之地也大大减少。实际上，物联网、大数据、云计算和人工智能都有密切的联系。其中，智能物联网的实现需要借着大数据、云计算和人工智能；物联网产生的数据是大数据的重要来源；云计算是处理大数据的主要手段；人工智能的算法依赖于大数据和云计算；人工智能的机器学习、视觉识别等是处理大数据的重要技术。因此，大部分云计算平台除提供计算、存储、网络模块外，还同时提供大数据、人工智能模块，如前图7-9所示。许多智能系统都是结合上述几种技术设计而成。例如，人脸识别门禁系统虽然使用物联网实现，但其中又涉及大数据、人工智能、云计算。其具体实现原理是：摄像头将当前录入的人脸图像上传至云服务器；服务器对其进行识别，以确定图像中是否含有人脸；服务器确定图像中含有人脸后，同数据库中众多人脸图像进行对比，得出是否为其中某个人；如果是，则验证通过，自动开门，并把进出信息上传到云服务器。◆

知识链接人工智能（ArtificialIntelligence，简称AI）是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门学科，其目标是生产出能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。具体来说，人工智能就是让机器像人类一样具有感知能力、学习能力、思考能力、沟通能力、判断能力等，从而更好地为人类服务。详细请扫描右侧二维码。三、人工智能人工智能◆

知识链接近几年，在移动互联网、大数据、云计算、物联网、脑科学等新理论、新技术以及经济社会发展强烈需求的共同驱动下，人工智能的发展进入新阶段，人工智能已深深地融入到我们的生活中。无论是手机上的指纹识别、人脸识别、导航系统、美颜相机、新闻推荐、智能搜索、语音助手、翻译助手、垃圾邮件过滤等应用，还是智能监控、智能音箱、智能机器人见图左、自动驾驶汽车见图右、无人机，这些都与人工智能密切相关。人工智能的关键技术包括机器学习、计算机视觉、生物特征识别、自然语言处理、语音识别、机器人技术等。◆

知识链接四、VR和ARVR是英文VirtualReality（虚拟现实）的缩写，是指利用计算机技术模拟出一个逼真的三维空间虚拟世界，使用户完全沉浸其中，并能与其进行自然交互，就像在真实世界中一样。例如，VR游戏可让用户完全沉浸在游戏中，犹如身临其境。详细请扫描右侧二维码。VR技术◆

知识链接目前，VR技术主要应用于仿真演示、仿真实验、模拟训练、模拟演练、仿真设计、艺术与娱乐等方向，如教学仿真演示与实验、军事模拟训练与演习等，如图所示。◆

知识链接AR技术AR是英文AugmentedReality（增强现实）的缩写，是把真实环境和虚拟环境结合起来的一种技术。与VR不同的是，AR是在现实的环境中叠加虚拟内容，实现了虚实结合。详细请扫描右侧二维码。◆

知识链接目前，AR主要应用于零售、教育、医疗、娱乐和游戏、广告、军事等领域。例如，在零售领域，可利用AR进行试装、试妆，让消费者得到更好的购物体验，如左图和中间图所示；在教育和培训领域，可利用AR生动地演示相关知识和应用，如右图所示；在医疗领域做微创手术时，可利用AR实时观察手术部位，相当于增强了外科医生的视力。◆课堂讨论2VR和AR的区别是什么？它们有哪些应用？1什么是大数据、云计算和人工智能？它们有哪些应用？4大数据、云计算、人工智能之间有什么联系？3想象一下，未来的智能机器人是什么样子的？它能完全取代人类进行工作吗？◆项目总结了解计算机的发展历程、特点、分类、应用领域及信息技术的相关概念。了解计算机系统的组成，熟悉微型计算机的基本软、硬件配置。了解计算机的性能指标，包括主频、字长、运算速度、存储容量等。本项目主要介绍了计算机的一些基础知识。学完本项目内容后，读者应：了解多媒体技术的基础知识，包括多媒体与多媒体技术的概念，多媒体的输入/输出设备，以及多媒体的应用领域。了解计算机当前的一些前沿技术，包括大数据、云计算、VR和AR技术。能够认识并正确连接常见的计算机外部设备，如键盘、鼠标、显示器、网线、U盘、电源和打印机等。123456Windows10是微软公司所研发的新一代操作系统，也是目前应用比较广泛的一种操作系统，其图形化界面让计算机操作变得更加直观、容易。掌握Windows10的基本操作。掌握管理文件和文件夹的方法。掌握系统管理和应用，如设置系统，管理用户账户，安装和卸载应用程序等。认识汉字输入法并掌握其相关操作。项目导读学习目标项目二小郭启动公司新买的计算机并登录Windows10操作系统。他首先熟悉了一下Windows10的桌面、窗口、菜单和对话框等，发现Windows10的窗口采用了类似Office2010的功能界面风格，系统会根据用户在文件夹中选择的文件属性信息打开相应的项目工具，使得操作更加便捷。下面，我们和小郭一起来领略Windows10的风采，掌握其基本操作。◆

任务情景启动Windows10系统后，展现在用户面前的是它的桌面。它由桌面图标、“开始”按钮、任务栏和桌面区等组成，如图所示。◆知识链接一、Windows10的桌面组成桌面图标“开始”按钮桌面区任务栏◆知识链接桌面图标Windows10的桌面图表包括程序或文件的快捷图标（其左下角有一个小箭头）和系统图标，包括“此电脑”“回收站等”。双击图标可启动或打开它所代表的项目（如应用软件、文件、文件夹等）。任务栏用于快速启动要执行的任务或切换任务等。◆知识链接桌面区在Windows10系统中打开的所有程序和窗口等都会呈现在它上面。“开始”按钮

通过单击“开始”按钮，在展开的列表中可以打开计算机中大多数应用程序和系统管理窗口。鼠标一般由左键、右键、滚轮和鼠标体组成，如图所示。使用鼠标时，食指和中指自然放置在鼠标的左键和右键上，拇指放在鼠标左侧，无名指和小指放在鼠标的右侧，拇指与无名指轻轻握住鼠标，手掌心轻轻贴住鼠标后部，手腕自然垂放在桌面或者鼠标垫的凸起部分。◆知识链接二、鼠标的基本操作右键左键滚轮鼠标体◆知识链接登录Windows10后，轻轻移动鼠标体，会发现Windows桌面上有一个箭头图标随着鼠标体的移动而移动，该图标称为鼠标指针，用于指示要操作的对象或位置。在Windows系列操作系统中，常用的鼠标操作如表所示。操作说明移动鼠标指针在鼠标垫上移动鼠标，此时鼠标指针将随之移动单击即“左击”，将鼠标指针移到要操作的对象上，快速按一下鼠标左键并快速释放（松开鼠标左键），主要用于选择对象或打开超链接等右击将鼠标指针移至某个对象上并快速单击鼠标右键，主要用于打开快捷菜单双击在某个对象上快速双击鼠标左键，主要用于打开文件或文件夹左键拖动在某个对象上按住鼠标左键不放并移动，到达目标位置后释放鼠标左键。此操作通常用来改变窗口大小，以及移动和复制对象等右键拖动按住鼠标右键的同时并拖动鼠标，该操作主要用来复制或移动对象等拖放将鼠标指针移至桌面或程序窗口空白处（而不是某个对象上），然后按住鼠标左键不放并移动鼠标指针。该操作通常用来选择一组对象转动鼠标滚轮常用于上下浏览文档或网页内容，或在某些图像处理软件中改变显示比例在操作计算机时，键盘是使用比较多的工具，各种文字、数据等都需要通过键盘输入到计算机中。此外，在Windows系统中，键盘还可以代替鼠标快速地执行一些命令。◆知识链接三、熟悉键盘按键◆知识链接键盘一般包括26个英文字母键、10个数字键、12个功能键（F1～F12）、方向键以及其他的一些功能键。所有按键分为5个区：主键盘区、功能键区、编辑键区、小键盘区和键盘指示灯，如图所示。功能键区键盘指示灯编辑键区主键盘区小键盘区◆知识链接1．主键盘区主键盘区是键盘的主要使用区，包括字符键和控制键两大类。字符键包括英文字母键、数字键和标点符号键3类，按下它们可以输入键面上的字符；控制键主要用于辅助执行某些特定操作。下面介绍一些常用控制键的作用。◆知识链接制表键【Tab】：编辑文档时，按一下该键可使光标向右移动一个制表的距离。大写锁定键【CapsLock】：用于控制大小写字母的输入。默认情况下，敲字母键将输入小写英文字母；按一下【CapsLock】键，键盘左上角的CapsLock指示灯变亮，此时敲字母键将输入大写英文字母；再次按一下该键可返回小写字母输入状态。换档键【Shift】：主要用于与其他字符键组合，输入键面上有两种字符的上档字符。例如，要输入“！”号，应在按住【Shift】键的同时敲键。◆知识链接组合控制键【Ctrl】和【Alt】：这两个键只能配合其他键一起使用才有意义。空格键：编辑文档时，敲一下该键输入一个空格，同时光标右移一个字符。Win键：标有Windows图标的键，任何时候按下该键都将打开“开始”菜单。◆知识链接快捷键：相当于单击鼠标右键，因此，按下该键将弹出快捷菜单。回车键【Enter】：主要用于结束当前的输入行或命令行，或接受某种操作结果。退格键【Backspace】：编辑文档时，按一下该键光标向左退一格，并删除原来位置上的对象。◆知识链接2．功能键区功能键位于键盘的最上方，主要用于完成一些特殊的任务和工作。【F1】～【F12】键：

这12个功能键在不同的程序中有各自不同的作用。例如，在大多数程序中，按一下【F1】键都可打开帮助窗口。【Esc】键：

该键为取消键，用于放弃当前的操作或退出当前程序。◆知识链接3．编辑键区编辑键区的按键主要在编辑文档时使用。例如，按一下【←】键将光标左移一个字符；按一下【↓】键将光标下移一行；按一下【Delete】键删除当前光标所在位置后的一个对象，通常为字符。4．小键盘区它位于键盘的右下角，也叫数字键区，主要用于快速输入数字。该键盘区的【NumLock】键用于控制数字键上下档的切换。当NumLock指示灯亮时，表示可输入数字；按一下【NumLock】键，指示灯灭，此时只能使用下档键；再次按一下该键，可返回数字输入状态。在Windows10中启动程序或打开文件夹时，会在屏幕上划定一个矩形区域，这便是窗口。在Windows10中对各种资源的管理和使用都是在窗口中进行的。例如，双击桌面上的“此电脑”图标，可打开“此电脑”窗口。不同类型的窗口，其组成元素有些差异，下图列出了窗口的一些典型组成元素。◆知识链接四、Windows10的窗口组成◆知识链接功能区快速访问工具栏标题栏窗口控制按钮前进、后退和上移按钮导航窗格搜索编辑框工作区视图按钮状态栏地址栏◆知识链接快速访问工具栏：用来放置一些常用的命令按钮。默认的按钮为“查看属性”和“新建文件夹”。用户可以通过单击快速访问工具栏右侧的三角按钮，在展开的列表中选择相应选项，从而在快速访问工具栏中添加或删除命令按钮。标题栏：位于窗口的最上方，主要显示了当前目录名称和3个窗口控制按钮。这3各窗口控制按钮分别用来将窗口最小化、最大化/还原和关闭。◆知识链接功能区：位于标题栏的下方，用选项卡的形式将针对当前窗口的命令按钮分门别类地放在不同的选项卡中。通过单击“选项卡”标签（名称），可切换到相应的选项卡，以选择需要的命令按钮。“前进”、“后退”和“上移”按钮：

单击前两个按钮可在打开过的项目（文件夹）之间切换；单击“上移”按钮，可打开当前文件夹的上一级文件夹。◆知识链接地址栏：显示当前文件或文件夹的路径。可在此处输入文件夹的路径来打开文件夹，还可通过单击文件夹名或三角按钮来切换到相应的文件夹中。搜索编辑框：位于地址栏的右侧。如果当前文件夹中的文件较多，可在搜索栏输入需要查找信息的关键字，以实现快速筛选、定位文件。◆知识链接导航窗格：采用层次结构来对计算机中的资源进行导航，最顶层的为“快速访问”“OneDrive”“此电脑”“网络”和“家庭组”等项目，其下又细分为多个子项目。单击各项目左侧的按钮可展开其子项目；单击按钮可收缩项目；单击项目名称，可在工作区中显示其中包含的内容，可以是磁盘、文件或文件夹等。工作区：显示和编辑窗口内容的地方。当工作区因内容太多而无法显示完全时，工作区右侧或下方将出现滚动条，拖动滚动条可显示隐藏的内容。◆知识链接状态栏：位于窗口的最下方，会根据用户选择的内容，显示当前磁盘、文件夹或所选文件、文件夹的容量、数量等信息。视图按钮：用于选择视图的显示方式，包括列表和大缩略图两种。在Windows10操作系统中，通过“开始”菜单可以打开大多数应用程序和系统管理窗口；通过快捷菜单，可方便用户快速准确地操作，提高工作效率；而对话框则可以帮助用户实现系统功能的各种设置，以满足工作要求。◆知识链接五、Windows10的菜单和对话框◆知识链接1．“开始”菜单单击任务栏左侧的“开始”按钮，即可打开“开始”菜单，如图所示。它使用英文字母与拼音对菜单进行分组，并且在它右侧新增了一个Modern风格的区域，各种应用程序、快捷方式等均能以动态方块的样式呈现。要利用“开始”菜单打开应用程序，只需找到程序并单击即可；如果没有找到所需程序，可在搜索框中输入程序名称查找程序。动态方块任务视图按钮搜索按钮单击相应选项，可执行相应操作◆知识链接2．快捷菜单在Windows10中的桌面、图标、应用程序窗口等位置右击鼠标，都会弹出1个快捷菜单，供用户选择与右击对象相关的命令。右击的对象和位置不同，弹出的快捷菜单的选项也有所不同。例如，右击桌面上的“回收站”图标，弹出快捷菜单，从中选择“打开”选项，可打开“回收站”窗口，如图所示。◆知识链接3．对话框对话框是一种特殊的窗口，用于提供一些参数选项供用户设置。不同的对话框，其组成元素也不相同。例如，下图所示的对话框包含了标题栏、选项卡、复选框、列表框、下拉列表框和按钮等组成元素。说明对话框中通常会有许多按钮，单击这些按钮可打开某个对话框或执行相关操作。几乎所有对话框中都有“确定”“取消”和“应用”按钮。其中，单击“确定”按钮可使对话框中所做的设置生效并关闭对话框；单击“应用”按钮可使设置生效而不关闭对话框；单击“取消”按钮将取消操作并关闭对话框。◆知识链接标题栏选项卡：当对话框的内容较多时，通常采用选项卡的方式来分页，从而将内容归类到不同的选项卡中。通过单击选项卡标签可在不同选项卡之间切换复选框：用于设定或取消某些项目，单击可选中复选框，此时方框变为形状，再次单击可以取消选择下拉列表框：在下拉列表框中显示了一个当前选项，可单击其右侧的三角按钮，从弹出的下拉列表中选择其他选项列表框：以列表形式显示有效选项的框，可以单击选择需要的选项。如果选项较多的话，在其右侧还会有一个垂直滚动条，拖动该滚动条可显示隐藏的选项按钮默认情况下，任务栏位于桌面的最底端，其左侧的图标依次为“开始”按钮、“搜索”按钮、“任务视图”按钮和锁定在任务栏上的程序图标，中部为任务图标，右侧是通知区，最右侧是“显示桌面”按钮，如图所示。◆知识链接六、Windows10的任务栏“开始”按钮锁定的图标：可以将一些常用程序的启动图标锁定到任务栏中，单击图标即可打开相应的程序任务图标：用户每执行一项任务，系统都会在任务栏中间的区域放置一个与该任务相关的图标。单击不同图标，可在各种任务之间切换通知区：显示了当前时间、声音调节、一些在后台运行的应用程序等图标。单击、双击或右击通知区中的图标可分别执行不同的操作“显示桌面”按钮：单击该按钮可快速显示桌面◆任务实施默认情况下，安装完Windows10后，桌面仅显示一个“回收站”图标，用户可以通过设置，将其他常用图标显示在桌面，方便我们日常工作。例如，要将“此电脑”“网络”“控制面板”和“用户的文件”图标添加到桌面，详细操作步骤请扫描右侧二维码。一、调出常用桌面图标调出常用桌面图标◆任务实施打开窗口后，用户可以对其进行移动、大小调整、最大化、最小化、切换及关闭等操作，如果同时打开了多个窗口，还可以对其按一定的方式进行排列。详细操作步骤请扫描右侧二维码。二、管理Windows10窗口管理Windows10窗口◆课堂讨论2鼠标的基本操作包括哪些？各有什么作用？1Windows10的视窗元素包括哪些？各有什么作用？3要使用键盘输入大写英文字母，该如何操作？小郭平时都把文件存在一个磁盘中，随着工作的开展，他发现文件越来越多，长时间不管理就显得杂乱无章，有时候想找个文件都不知从何处下手。小郭决定将电脑中的文件好好整理一下，并在以后的工作中养成分类保存文件的习惯。◆

任务情景◆知识链接一、认识文件文件是数据在计算机中的组织形式。计算机中的任何程序和数据都是以文件的形式保存在计算机的外存储器（如硬盘、光盘和U盘等）中的。Windows10中的任何文件都是用图标和文件名来标识的，其中文件名由主文件名和扩展名两部分组成，中间由“.”分隔。主文件名扩展名最多可以由255个英文字符或127个汉字组成，或者混合使用字符、汉字、数字甚至空格。但是，文件名中不能含有“\”，“/”，“:”，“<”，“>”，“?”，“*”，“"”和“|”字符。文件名不区分大小写。

通常为3个英文字符。扩展名决定了文件的类型，也决定了可以使用什么程序来打开文件。常说的文件格式指的就是文件的扩展名。从打开方式看，文件分为可执行文件和不可执行文件两种类型。12◆知识链接可执行文件不可执行文件

指可以自己运行的文件，其扩展名主要有.exe，.com等。用鼠标双击可执行文件，它便会自己运行。指不能自己运行，而需要借助特定程序打开或使用的文件。例如，双击txt文档，系统将调用“记事本”程序打开它。不可执行文件有许多类型，如文档文件、图像文件、视频文件等。12提示默认情况下，为避免用户修改文件扩展名导致文件打不开，在资源管理器中查看文件时，系统不会显示文件的扩展名。从打开方式看，文件分为可执行文件和不可执行文件两种类型。◆知识链接二、认识文件夹文件夹是存放文件的场所。在Windows10中，文件夹由一个黄色的小夹子图标和名称组成，如图所示。为了方便管理文件，用户可以创建不同的文件夹，将文件分门别类地存放在文件夹内。在文件夹中除了包含文件之外也还可以包含其他文件夹。Windows10中的文件夹分为系统文件夹和用户文件夹两种类型。系统文件夹是安装好操作系统或应用程序后系统自己创建的文件夹，它们通常位于C磁盘中，不能随意删除和更改名称；用户文件夹是用户自己创建的文件夹，可以随意更改和删除◆知识链接三、认识资源管理器在Windows10中，资源管理器是管理计算机中文件、文件夹等资源的最重要工具。右击“开始”按钮，在展开的列表中选择“文件资源管理器”选项，或单击任务栏中的“文件资源管理器”图标，均可打开“文件资源管理器”窗口，如图所示。从中可看到系统提供的树形文件系统结构，方便查看计算机中的文件和文件夹。默认情况下，功能区有“文件”“主页”“共享”和“查看”4个选项卡在此窗格中，可以看到大部分的系统默认目录◆知识链接四、选择文件和文件夹在对文件或文件夹进行移动、复制、重命名等操作时，都需要先选择文件或文件夹。下面是在资源管理器中选择文件和文件夹的几种常用方法。直接单击该文件或文件夹即可，选中的文件或文件夹将高亮显示。选择单个文件或文件夹>首先单击要选择的第1个文件或文件夹，然后按住【Ctrl】